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JP7140551B2 - Magnetic resonance imaging apparatus, processing apparatus, and medical image processing method - Google Patents
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Magnetic resonance imaging apparatus, processing apparatus, and medical image processing method Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置、処理装置、および医用画像処理方法に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to a magnetic resonance imaging apparatus, a processing apparatus, and a medical image processing method.

近年、磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging:MRI)装置において、例えばダイナミック撮像などの時系列の画像を取得する技術が知られている。 2. Description of the Related Art In recent years, techniques for acquiring time-series images such as dynamic imaging have been known in magnetic resonance imaging (MRI) apparatuses.

具体的には、例えば、NFFT(Nonequispaced Fast Fourier Transform)を用いて、ラジアルスキャンによって収集されたk空間データから動画像を再構成する手法がある。当該手法は、k空間の周辺領域を疎に(即ち、ナイキストサンプリングの基準を下回るように)収集することによって、収集するk空間データの収集量を減らし、撮像時間を短くしている。収集されたk空間データは、k空間の周辺領域に相当する情報を、再構成時に正則化などで補完する。しかし、当該手法は、k空間の周辺領域の補完精度が低いため、画像における輪郭線の鮮鋭さが失われることがある。 Specifically, for example, there is a method of reconstructing a moving image from k-space data acquired by radial scanning using NFFT (Nonequispaced Fast Fourier Transform). The technique reduces the amount of k-space data to be collected and shortens the imaging time by sparsely collecting the peripheral regions of k-space (ie, below the Nyquist sampling criteria). The collected k-space data supplements the information corresponding to the peripheral region of the k-space by regularization or the like at the time of reconstruction. However, this method may lose the sharpness of contour lines in the image because the interpolation accuracy of the peripheral region of k-space is low.

また例えば、k-t BLAST(k-t space Broad-use Linear Acquisition Speed-up Technique)およびk-t SENSE(k-t SENSitivity Encoding)を用いた再構成において、アンダーサンプリングされたk空間データからk空間平均データを引くことによって、撮像時間を短くする手法がある。しかし、この手法は、画像上の同じ場所を複数回収集する特性を利用しており、k空間上の同じ場所を複数回収集しないような、例えばゴールデンアングル法を用いたラジアルスキャンには適用することが困難である。 Also, for example, k There is a method of shortening the imaging time by subtracting the spatial average data. However, this method takes advantage of the property that the same location on the image is acquired multiple times, so it is not applicable to radial scanning using the golden angle method, which does not acquire the same location on k-space multiple times. is difficult.

何れの手法においても、制約された処理時間を満たすように撮像時間を短くできるものの、画質が低下する恐れがある。即ち、従来の手法では、制約された処理時間において磁気共鳴画像の画質を向上させるのは困難であった。 In either method, the imaging time can be shortened so as to satisfy the restricted processing time, but the image quality may be degraded. That is, with the conventional method, it is difficult to improve the image quality of the magnetic resonance image within the restricted processing time.

米国特許出願公開第2005/0174113号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2005/0174113

Li Feng、外8名、“Golden-Angle Radial Sparse Parallel MRI: Combination of Compressed Sensing, Parallel Imaging, and Golden-Angle Radial Sampling for Fast and Flexible Dynamic Volumetric MRI”、Magnetic Resonance in Medicine 72:707-717、2014年Li Feng、外8名、“Golden-Angle Radial Sparse Parallel MRI: Combination of Compressed Sensing, Parallel Imaging, and Golden-Angle Radial Sampling for Fast and Flexible Dynamic Volumetric MRI”、Magnetic Resonance in Medicine 72:707-717、2014 Year

本発明が解決しようとする課題は、制約された処理時間において磁気共鳴画像の画質を向上させることである。 The problem to be solved by the present invention is to improve the quality of magnetic resonance images in a limited processing time.

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、逆変換部と、生成部と、差分部と、再構成部と、合成部とを備える。逆変換部は、参照画像に対して再構成処理の逆変換を適用することによって参照k空間データを生成する。生成部は、k空間におけるデータの充填位置が異なり時系列に沿った複数のフレームに関する複数の部分k空間データにそれぞれ対応するように、充填位置と参照k空間データとに基づいて複数の参照部分k空間データを生成する。差分部は、複数の部分k空間データと複数の参照k空間データとの差分を複数のフレームの各々に対して実行することによって複数の差分k空間データを生成する。再構成部は、複数の差分k空間データに対して再構成処理をそれぞれ適用することによって複数の差分画像を生成する。合成部は、参照画像と複数の差分画像の各々とを合成することによって複数の合成画像を生成する。 A magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment includes an inverse transformation unit, a generation unit, a difference unit, a reconstruction unit, and a synthesis unit. The inverse transform unit generates reference k-space data by applying the inverse transform of the reconstruction process to the reference image. The generation unit generates a plurality of reference portions based on the filling positions and the reference k-space data so that the filling positions of the data in the k-space are different and correspond to the plurality of partial k-space data relating to the plurality of frames along the time series. Generate k-space data. The differencing unit generates a plurality of differential k-space data by performing a difference between the plurality of partial k-space data and the plurality of reference k-space data for each of the plurality of frames. The reconstruction unit generates a plurality of differential images by applying reconstruction processing to each of the plurality of differential k-space data. The synthesis unit generates a plurality of synthesized images by synthesizing the reference image and each of the plurality of difference images.

図1は、一実施形態に係るMRI装置の構成例を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration example of an MRI apparatus according to an embodiment; FIG. 図2は、一実施形態において、ラジアルスキャンによって全てのスポークに沿って収集されたk空間データを例示する図。FIG. 2 illustrates k-space data collected along all spokes by radial scanning, in one embodiment. 図3は、図2のk空間データから間引かれた第1の部分k空間データを例示する図。3 is a diagram illustrating first partial k-space data thinned out from the k-space data of FIG. 2; FIG. 図4は、図2のk空間データから間引かれた第2の部分k空間データを例示する図。4 is a diagram illustrating second partial k-space data thinned out from the k-space data of FIG. 2; FIG. 図5は、図2のk空間データから間引かれた第3の部分k空間データを例示する図。5 is a diagram illustrating third partial k-space data thinned out from the k-space data of FIG. 2; FIG. 図6は、一実施形態において、ラジアルスキャンによって収集されるスポークに対応するデータの収集順序を例示する図。FIG. 6 is a diagram illustrating a collection order of data corresponding to spokes collected by radial scanning in one embodiment. 図7は、一実施形態におけるフレームと部分k空間データとを対応付けた対応表を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a correspondence table in which frames and partial k-space data are associated with each other in one embodiment; 図8は、一実施形態における処理回路にて実行される処理を示すフローチャート。FIG. 8 is a flowchart illustrating processing performed by a processing circuit in one embodiment; 図9は、一実施形態における再構成処理の具体例を示す図。FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of reconstruction processing in one embodiment;

以下、図面を参照しながら、磁気共鳴イメージング装置、処理装置、および医用画像処理方法の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a magnetic resonance imaging apparatus, a processing apparatus, and a medical image processing method will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、一実施形態に係るMRI装置の構成例を示す図である。例えば、図1に示すように、一実施形態に係るMRI装置100は、静磁場磁石101と、傾斜磁場コイル103と、傾斜磁場電源105と、寝台107と、寝台制御回路109と、送信回路113と、送信コイル115と、受信コイル117と、受信回路119と、撮像制御回路121と、インタフェース123と、ディスプレイ125と、記憶装置127と、処理回路129とを備える。尚、MRI装置100は、静磁場磁石101と傾斜磁場コイル103との間に、中空の円筒形状のシムコイルを有していてもよい。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an MRI apparatus according to one embodiment. For example, as shown in FIG. 1, the MRI apparatus 100 according to one embodiment includes a static magnetic field magnet 101, a gradient magnetic field coil 103, a gradient magnetic field power supply 105, a bed 107, a bed control circuit 109, and a transmission circuit 113. , a transmission coil 115 , a reception coil 117 , a reception circuit 119 , an imaging control circuit 121 , an interface 123 , a display 125 , a storage device 127 , and a processing circuit 129 . The MRI apparatus 100 may have a hollow cylindrical shim coil between the static magnetic field magnet 101 and the gradient magnetic field coil 103 .

静磁場磁石101は、例えば中空の略円筒形状に形成された磁石である。静磁場磁石101は、被検体Pが挿入される空間であるボア111に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石101としては、例えば、超伝導磁石などが使用される。 The static magnetic field magnet 101 is, for example, a magnet formed in a hollow, substantially cylindrical shape. The static magnetic field magnet 101 generates a uniform static magnetic field in a bore 111, which is a space into which the subject P is inserted. A superconducting magnet, for example, is used as the static magnetic field magnet 101 .

傾斜磁場コイル103は、例えば中空の略円筒形状に形成されたコイルである。傾斜磁場コイル103は、静磁場磁石101の内側に配置される。傾斜磁場コイル103は、互いに直交するX、Y、Zの各軸に対応する3つのコイルが組み合わされて形成される。Z軸方向は、静磁場の方向と同方向であるとする。また、Y軸方向は、鉛直方向とし、X軸方向は、Z軸およびY軸に垂直な方向とする。傾斜磁場コイル103は、静磁場に重畳させる傾斜磁場を発生する。具体的には、傾斜磁場コイル103における3つのコイルは、傾斜磁場電源105から個別に電流供給を受けて、X、Y、Zの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。 The gradient magnetic field coil 103 is, for example, a coil formed in a hollow, substantially cylindrical shape. The gradient magnetic field coil 103 is arranged inside the static magnetic field magnet 101 . The gradient magnetic field coil 103 is formed by combining three coils corresponding to the mutually orthogonal X, Y, and Z axes. It is assumed that the Z-axis direction is the same as the direction of the static magnetic field. The Y-axis direction is the vertical direction, and the X-axis direction is the direction perpendicular to the Z-axis and the Y-axis. The gradient magnetic field coil 103 generates a gradient magnetic field to be superimposed on the static magnetic field. Specifically, the three coils in the gradient magnetic field coil 103 are individually supplied with current from the gradient magnetic field power supply 105 to generate gradient magnetic fields whose magnetic field strengths vary along the X, Y, and Z axes.

傾斜磁場コイル103によって発生するX、Y、Z各軸の傾斜磁場は、例えば、周波数エンコード用傾斜磁場(リードアウト傾斜磁場ともいう)、位相エンコード用傾斜磁場、およびスライス選択用傾斜磁場を形成する。周波数エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じてMR信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じて磁気共鳴(Magnetic Resonance:以下、MRと呼ぶ)信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場は、撮像断面を決めるために利用される。 The gradient magnetic fields along the X, Y, and Z axes generated by the gradient magnetic field coil 103 form, for example, a frequency encoding gradient magnetic field (also referred to as a readout gradient magnetic field), a phase encoding gradient magnetic field, and a slice selection gradient magnetic field. . A frequency-encoding gradient magnetic field is used to vary the frequency of the MR signal according to spatial location. A phase-encoding gradient magnetic field is used to change the phase of a magnetic resonance (Magnetic Resonance: MR) signal according to a spatial position. The slice selection gradient magnetic field is used to determine the imaging section.

傾斜磁場電源105は、撮像制御回路121の制御により、傾斜磁場コイル103に電流を供給する電源装置である。 The gradient magnetic field power supply 105 is a power supply device that supplies current to the gradient magnetic field coil 103 under the control of the imaging control circuit 121 .

寝台107は、被検体Pが載置される天板107aを備えた装置である。寝台107は、寝台制御回路109による制御のもと、被検体Pが載置された天板107aを、ボア111内へ挿入する。寝台107は、例えば、長手方向が静磁場磁石101の中心軸と平行になるように、MRI装置100が設置された検査室内に設置される。 The bed 107 is an apparatus having a top board 107a on which the subject P is placed. The bed 107 inserts the tabletop 107a on which the subject P is placed into the bore 111 under the control of the bed control circuit 109 . The bed 107 is installed, for example, in the examination room where the MRI apparatus 100 is installed so that the longitudinal direction is parallel to the central axis of the static magnetic field magnet 101 .

寝台制御回路109は、寝台107を制御する回路である。寝台制御回路109は、インタフェース123を介した操作者の指示により寝台107を駆動することで、天板107aを長手方向および上下方向、場合によっては左右方向へ移動させる。 A bed control circuit 109 is a circuit that controls the bed 107 . The bed control circuit 109 drives the bed 107 according to an operator's instruction via the interface 123 to move the table top 107a in the longitudinal direction, the up-down direction, and in some cases the left-right direction.

送信回路113は、撮像制御回路121の制御により、ラーモア周波数などに対応する高周波パルスを送信コイル115に供給する。 The transmission circuit 113 supplies a high-frequency pulse corresponding to the Larmor frequency or the like to the transmission coil 115 under the control of the imaging control circuit 121 .

送信コイル115は、傾斜磁場コイル103の内側に配置されたRF(Radio Frequency)コイルである。送信コイル115は、送信回路113から高周波パルスの供給を受けて、高周波磁場に相当する送信RF波(RFパルス)を発生する。送信コイルは、例えば、全身用コイル(whole body coil:WBコイル)である。WBコイルは、送受信コイルとして使用されてもよい。 The transmission coil 115 is an RF (Radio Frequency) coil arranged inside the gradient magnetic field coil 103 . The transmission coil 115 receives a high frequency pulse from the transmission circuit 113 and generates a transmission RF wave (RF pulse) corresponding to a high frequency magnetic field. The transmission coil is, for example, a whole body coil (WB coil). A WB coil may be used as a transmit/receive coil.

受信コイル117は、傾斜磁場コイル103の内側に配置されたRFコイルである。受信コイル117は、高周波磁場によって被検体Pから放射されるMR信号を受信する。受信コイル117は、受信されたMR信号を受信回路119へ出力する。受信コイル117は、例えば、1以上のコイルであり、典型的には複数のコイルエレメントを有するコイルアレイである。なお、図1において送信コイル115と受信コイル117とは別個のRFコイルとして記載されているが、送信コイル115と受信コイル117とは、一体化された送受信コイルとして実施されてもよい。送受信コイルは、例えば、頭部コイルのような局所的な送受信RFコイルである。 The receiving coil 117 is an RF coil arranged inside the gradient magnetic field coil 103 . The receiving coil 117 receives MR signals emitted from the subject P by the high frequency magnetic field. Receiving coil 117 outputs the received MR signal to receiving circuit 119 . The receiving coil 117 is, for example, one or more coils, typically a coil array having a plurality of coil elements. It should be noted that although transmit coil 115 and receive coil 117 are depicted as separate RF coils in FIG. 1, transmit coil 115 and receive coil 117 may be implemented as an integrated transmit and receive coil. The transmit/receive coil is, for example, a local transmit/receive RF coil, such as a head coil.

受信回路119は、撮像制御回路121の制御により、受信コイル117から出力されたMR信号に基づいて、デジタル化された複素数データであるデジタルのMR信号を生成する。具体的には、受信回路119は、受信コイル117から出力されたMR信号に対して各種信号処理を施した後、各種信号処理が施されたデータに対してアナログ/デジタル(A/D(Analog to Digital))変換を実行する。受信回路119は、A/D変換されたデータを標本化(サンプリング)することにより、デジタルのMR信号(以下、MRデータと呼ぶ)を生成する。受信回路119は、生成されたMRデータを、撮像制御回路121に出力する。 The receiving circuit 119 generates a digital MR signal, which is digitized complex number data, based on the MR signal output from the receiving coil 117 under the control of the imaging control circuit 121 . Specifically, the receiving circuit 119 performs various signal processing on the MR signal output from the receiving coil 117, and then performs analog/digital (A/D) processing on the data subjected to the various signal processing. to Digital)) Perform conversion. The receiving circuit 119 samples the A/D converted data to generate a digital MR signal (hereinafter referred to as MR data). The receiving circuit 119 outputs the generated MR data to the imaging control circuit 121 .

撮像制御回路121は、処理回路129から出力された撮像プロトコルに従って、傾斜磁場電源105、送信回路113および受信回路119などを制御し、被検体Pに対する撮像を行う。撮像プロトコルは、検査に応じた各種パルスシーケンスを有する。撮像プロトコルには、傾斜磁場電源105により傾斜磁場コイル103に供給される電流の大きさ、傾斜磁場電源105により電流が傾斜磁場コイル103に供給されるタイミング、送信回路113により送信コイル115に供給される高周波パルスの大きさ、送信回路113により送信コイル115に高周波パルスが供給されるタイミング、受信コイル117によりMR信号が受信されるタイミングなどが予め設定されている。撮像制御回路121は、取得部の一例である。 The imaging control circuit 121 controls the gradient magnetic field power supply 105, the transmission circuit 113, the reception circuit 119, etc. according to the imaging protocol output from the processing circuit 129, and performs imaging of the subject P. FIG. The imaging protocol has various pulse sequences according to examinations. The imaging protocol includes the magnitude of the current supplied to the gradient magnetic field coil 103 by the gradient magnetic field power supply 105, the timing at which the current is supplied to the gradient magnetic field coil 103 by the gradient magnetic field power supply 105, and the current supplied to the transmission coil 115 by the transmission circuit 113. The magnitude of the high-frequency pulse, the timing at which the transmission circuit 113 supplies the high-frequency pulse to the transmission coil 115, the timing at which the reception coil 117 receives the MR signal, and the like are set in advance. The imaging control circuit 121 is an example of an acquisition unit.

例えば、k空間における複数のラジアル方向に沿った複数の収集ライン各々においてMR信号が収集されるパルスシーケンスによるラジアルスキャンが実行される場合、撮像制御回路121は、リードアウト傾斜磁場として位相エンコード用傾斜磁場と周波数エンコード用傾斜磁場とを同時に発生させるように傾斜磁場電源105を制御する。加えて、撮像制御回路121は、送信コイル115への高周波パルスの印加毎に、位相エンコード用傾斜磁場の強度と周波数エンコード用傾斜磁場の強度とを変化させるように、傾斜磁場電源105を制御する。撮像制御回路121は、リードアウト傾斜磁場の発生とともに、MR信号を受信するために受信回路119を制御する。撮像制御回路121は、受信回路119から出力されたMRデータを、リードアウト傾斜磁場の強度およびラジアル方向(k空間に充填される位置)とともに、処理回路129および記憶装置127に出力する。 For example, when radial scanning is performed by a pulse sequence in which MR signals are acquired in each of a plurality of acquisition lines along a plurality of radial directions in the k-space, the imaging control circuit 121 uses a phase encoding gradient as a readout gradient magnetic field. The gradient magnetic field power supply 105 is controlled so as to simultaneously generate a magnetic field and a gradient magnetic field for frequency encoding. In addition, the imaging control circuit 121 controls the gradient magnetic field power supply 105 so as to change the strength of the phase-encoding gradient magnetic field and the strength of the frequency-encoding gradient magnetic field each time a high-frequency pulse is applied to the transmission coil 115. . The imaging control circuit 121 controls the receiving circuit 119 to receive the MR signal along with the generation of the readout gradient magnetic field. The imaging control circuit 121 outputs the MR data output from the receiving circuit 119 to the processing circuit 129 and the storage device 127 together with the strength of the readout gradient magnetic field and the radial direction (position filled in the k-space).

ラジアルスキャンは、k空間の中心を通るように配置した断面に対して、読み出し方向を断面上で回転させながらk空間の中心を通るスキャンを行う。ラジアルスキャンを行うことによって、k空間の断面上に描いた円の内部にある2次元データを収集することができる。即ち、ラジアルスキャンは、k空間の中心領域を高い密度で収集し、k空間の周辺領域を低い密度で収集する。また、ラジアルスキャンでは、k空間の中心から放射状に延びる収集ラインの形状を車輪になぞらえて、読み出し方向のスキャンで描かれる線分をスポークと呼ぶ。 In the radial scan, scanning is performed through the center of the k-space while rotating the reading direction on the cross-section arranged to pass through the center of the k-space. By performing a radial scan, two-dimensional data inside a circle drawn on a cross-section of k-space can be collected. That is, the radial scan acquires a central region of k-space with high density and a peripheral region of k-space with low density. In the radial scan, the shape of the acquisition line radially extending from the center of the k-space is likened to a wheel, and the line segment drawn by scanning in the reading direction is called a spoke.

ラジアルスキャンは、カーテシアンスキャンとは異なり、k空間上の格子点に対応するサンプル値(信号値)が得られるとは必ずしも限らない。そのため、ラジアルスキャンによって収集されたデータの再構成は、フーリエ変換(或いは、逆離散フーリエ変換)とは異なる手法を用いる。ラジアルスキャンによって収集されたデータの再構成は、例えば、Nonequispaced Discrete Fourier Transform(NDFT)、或いは当該NDFTの高速版であるNonequispaced Fast Fourier Transform(NFFT)を用いてMR画像から信号を生成する過程をモデル化し、当該モデルの逆問題を解くことによって行われる。上記NDFTおよびNFFTは、いずれも線形変換である。尚、ラジアルスキャンによって収集されるサンプル数が十分多い場合、データの再構成としてグリッディング(gridding)と呼ばれる手法が用いられてもよい。 Unlike the Cartesian scan, the radial scan does not necessarily obtain sample values (signal values) corresponding to grid points on the k-space. Therefore, reconstruction of data collected by radial scanning uses a technique different from Fourier transform (or inverse discrete Fourier transform). Reconstruction of data collected by radial scanning models the process of generating signals from MR images using, for example, Nonequispaced Discrete Fourier Transform (NDFT) or Nonequispaced Fast Fourier Transform (NFFT), which is a fast version of the NDFT. and solving the inverse problem of the model. Both NDFT and NFFT are linear transforms. If the number of samples collected by radial scanning is sufficiently large, a method called gridding may be used for data reconstruction.

また、上記再構成は、パラレルイメージング(Parallel Imaging:PI)を併用することによって、再構成画質を向上させることができる。PIとは、複数の受信コイルの感度差を利用して、k空間データの一部をスキャンしたデータ(部分k空間データ)から画像を再構成する技術である。 In addition, the reconstruction image quality can be improved by using parallel imaging (PI) in combination. PI is a technique of reconstructing an image from data obtained by scanning a part of k-space data (partial k-space data) using sensitivity differences of a plurality of receiving coils.

部分k空間データからMR画像を生成する手法は、例えば、ダイナミック撮像などで用いられる。ダイナミック撮像とは、複数のMR画像を連続撮像することである。被検体の変化がMR画像の一部のみに現れる場合、時間方向の連続性を考慮することによって、データ収集量を減らしたk空間データ(部分k空間データ)からMR画像を再構成することが可能である。 Techniques for generating MR images from partial k-space data are used, for example, in dynamic imaging. Dynamic imaging is the continuous imaging of a plurality of MR images. When the change in the subject appears only in a part of the MR image, it is possible to reconstruct the MR image from k-space data (partial k-space data) with a reduced amount of data acquisition by considering continuity in the time direction. It is possible.

時間方向の連続性を考慮した再構成技術として、例えば、圧縮センシングが知られている。圧縮センシングとは、入力データに既知の線形変換を適用した場合、適用したデータの値の大半がゼロであると仮定することによって、当該入力データが不足していたとしても、当該仮定を利用して元の入力データを推定する技術である。一実施形態では、例えば、再構成画像に対して画素値のフレーム間差分に関する線形変換を適用した場合、適用した再構成画像の画素値の大半がゼロであるという仮定を導入する。「フレーム」とは、動画像を構成するための個々の静止画であり、例えば、再構成されたMR画像に相当する。 Compressed sensing, for example, is known as a reconstruction technique that considers continuity in the time direction. Compressed sensing assumes that when a known linear transformation is applied to input data, most of the values of the applied data are zero. It is a technique to estimate the original input data by using In one embodiment, for example, if a linear transformation is applied to a reconstructed image with respect to frame-to-frame differences in pixel values, the assumption is introduced that most of the pixel values in the applied reconstructed image are zero. A “frame” is an individual still image that constitutes a moving image, and corresponds to, for example, a reconstructed MR image.

撮像制御回路121は、具体的には、k空間におけるデータの充填位置が異なり時系列に沿った複数のフレームに関する複数の部分k空間データを取得する。「k空間におけるデータの充填位置が異なる」とは、例えば、ラジアルスキャンにおいて、隣接するフレーム間で異なる位置のスポークにデータが収集されることを意味する。「部分k空間データ」とは、例えば、複数のフレームのそれぞれに対応する、スポークの充填位置が間引かれたk空間データを意味する。即ち、部分k空間データのデータ収集量は、本来取得されうるデータ収集量よりも少ないデータ収集量である。 Specifically, the imaging control circuit 121 acquires a plurality of partial k-space data relating to a plurality of time-series frames with different data filling positions in the k-space. “Different data filling positions in k-space” means, for example, in radial scanning, data are collected on spokes at different positions between adjacent frames. "Partial k-space data" means, for example, k-space data corresponding to each of a plurality of frames, in which spoke filling positions are thinned out. That is, the data collection amount of the partial k-space data is a data collection amount smaller than the data collection amount that can originally be acquired.

なお、撮像制御回路121は、複数の部分k空間データを収集する前に、参照画像を生成するためのk空間データを別途取得してもよい。また、撮像制御回路121は、複数の部分k空間データを収集した後に、参照画像を生成するためのk空間データを別途取得してもよい。また、撮像制御回路121は、造影検査前、或いは造影検査後に、参照画像を生成するためのk空間データを別途取得してもよい。尚、参照画像の詳細は後述する。 Note that the imaging control circuit 121 may separately acquire k-space data for generating a reference image before acquiring a plurality of partial k-space data. Also, the imaging control circuit 121 may separately acquire k-space data for generating a reference image after acquiring a plurality of partial k-space data. Further, the imaging control circuit 121 may separately acquire k-space data for generating a reference image before or after a contrast examination. Details of the reference image will be described later.

k空間におけるスポークの総数は、任意に決定される。例えば、重複しないスポークの総数を600本に設定し、1フレームあたり20本のスポークから信号を収集するように設定した場合、フレーム間でスポークが重複していない部分k空間データを30フレーム分、取得することができる。部分k空間データに含まれるスポークの数は、k空間上において設定されたスポークの総数よりも小さい。また、隣接するフレームに対応する部分k空間データは、スポークの配置がフレーム間でそれぞれ異なる配置となっている。 The total number of spokes in k-space is arbitrarily determined. For example, if the total number of non-overlapping spokes is set to 600 and signals are collected from 20 spokes per frame, then 30 frames of partial k-space data with non-overlapping spokes between frames, can be obtained. The number of spokes included in the partial k-space data is smaller than the total number of spokes set on the k-space. Also, in the partial k-space data corresponding to adjacent frames, the spokes are arranged differently between frames.

また、ラジアルスキャンにおいて、1フレームあたりのスポークの本数だけが決められていてもよい。この場合、隣接するスポークが重複しないように設定するには、k空間において原点を通り角度が55.6度単位で増加するスポークを用いたり、ゴールデンアングル法と呼ばれる111.25度単位で増加するスポークを用いたりすることができる。 Also, in radial scanning, only the number of spokes per frame may be determined. In this case, in order to set adjacent spokes so that they do not overlap, spokes passing through the origin in k-space and increasing in increments of 55.6 degrees are used, or spokes are increased in increments of 111.25 degrees called the golden angle method. You can use spokes.

図2は、一実施形態において、ラジアルスキャンによって全てのスポークに沿って収集されたk空間データを例示する図である。例えば、図2に示すように、一実施形態に係るk空間データ200は、スポークS1からスポークS12までのそれぞれの読み出し方向に沿った収集位置において、k空間データが収集される。尚、図2から図7では、説明を簡単にするため、k空間データにおけるスポークの総数を12本としているが、これに限定されない。 FIG. 2 is a diagram illustrating k-space data collected along all spokes by radial scanning, in one embodiment. For example, as shown in FIG. 2, k-space data 200 according to one embodiment is acquired at acquisition positions along each readout direction from spoke S1 to spoke S12. In FIGS. 2 to 7, the total number of spokes in the k-space data is 12 for simplicity of explanation, but the number is not limited to this.

図3は、図2のk空間データから間引かれた第1の部分k空間データを例示する図である。例えば、図3に示すように、第1の部分k空間データ300は、スポークS1,S4,S7,S10のそれぞれの読み出し方向に沿った収集位置において、k空間データが収集される。換言すると、第1の部分k空間データ300は、スポークS1,S4,S7,S10の組合せによって構成されるk空間データである。 FIG. 3 is a diagram illustrating first partial k-space data decimated from the k-space data of FIG. For example, as shown in FIG. 3, the first partial k-space data 300 is acquired at acquisition positions along the reading direction of each of the spokes S1, S4, S7, and S10. In other words, the first partial k-space data 300 is k-space data composed of a combination of spokes S1, S4, S7 and S10.

図4は、図2のk空間データから間引かれた第2の部分k空間データを例示する図である。例えば、図4に示すように、第2の部分k空間データ400は、スポークS2,S5,S8,S11のそれぞれの読み出し方向に沿った収集位置において、k空間データが収集される。換言すると、第2の部分k空間データ400は、スポークS2,S5,S8,S11の組合せによって構成されるk空間データである。即ち、k空間におけるデータの充填位置において、第2の部分k空間データ400は、第1の部分k空間データ300とは異なる。 FIG. 4 is a diagram illustrating second partial k-space data decimated from the k-space data of FIG. For example, as shown in FIG. 4, second partial k-space data 400 is acquired at acquisition positions along the readout direction of spokes S2, S5, S8, and S11. In other words, the second partial k-space data 400 is k-space data composed of a combination of spokes S2, S5, S8 and S11. That is, the second partial k-space data 400 differs from the first partial k-space data 300 in the data filling positions in k-space.

図5は、図2のk空間データから間引かれた第3の部分k空間データを例示する図である。例えば、図5に示すように、第3の部分k空間データ500は、スポークS3,S6,S9,S12のそれぞれの読み出し方向に沿った収集位置において、k空間データが収集される。換言すると、第3の部分k空間データ500は、スポークS3,S6,S9,S12の組合せによって構成されるk空間データである。即ち、k空間におけるデータの充填位置において、第3の部分k空間データ500は、第1の部分k空間データ300および第2の部分k空間データ400とは異なる。 FIG. 5 is a diagram illustrating third partial k-space data decimated from the k-space data of FIG. For example, as shown in FIG. 5, the third partial k-space data 500 is acquired at acquisition positions along the readout direction of each of the spokes S3, S6, S9, and S12. In other words, the third partial k-space data 500 is k-space data composed of a combination of spokes S3, S6, S9 and S12. That is, the third partial k-space data 500 differs from the first partial k-space data 300 and the second partial k-space data 400 in the data filling positions in k-space.

図6は、一実施形態において、ラジアルスキャンによって収集されるスポークに対応するデータの収集順序を例示する図である。以降では、スポークSnに対応するデータを「Snのデータ」と称する。例えば、図6に示すように、第1フレーム、第2フレーム、および第3フレームにそれぞれ対応するk空間データが、それぞれ時系列に沿って並んでいる。 FIG. 6 is a diagram illustrating the acquisition order of data corresponding to spokes acquired by radial scanning in one embodiment. Hereinafter, the data corresponding to the spoke Sn will be referred to as "Sn data". For example, as shown in FIG. 6, k-space data corresponding to the first, second, and third frames are arranged in chronological order.

第1フレームで用いられるk空間データは、S1のデータ、S4のデータ、S7のデータ、S10のデータの順で収集される。また、第2フレームで用いられるk空間データは、S2のデータ、S5のデータ、S8のデータ、S11のデータの順で収集される。さらに、第3のフレームで用いられるk空間データは、S3のデータ、S6のデータ、S9のデータ、S12のデータの順で収集される。 The k-space data used in the first frame are collected in the order of S1 data, S4 data, S7 data, and S10 data. The k-space data used in the second frame are collected in the order of S2 data, S5 data, S8 data, and S11 data. Furthermore, the k-space data used in the third frame are collected in the order of S3 data, S6 data, S9 data, and S12 data.

第1フレームと第2フレームとの境界は、S10のデータとS2のデータとの境界に相当する。第2のフレームと第3フレームとの境界は、S11のデータとS3のデータとの境界に相当する。 The boundary between the first frame and the second frame corresponds to the boundary between the data of S10 and the data of S2. The boundary between the second frame and the third frame corresponds to the boundary between the data of S11 and the data of S3.

なお、フレーム内におけるデータの収集順序は上記に限らず自由に設定されてもよい。そのため、隣接するフレームの境界は、上記に拘泥されず、データの収集順序に従った隣接するデータの境界に相当する。 Note that the order of data collection within a frame is not limited to the above and may be set freely. Therefore, the boundary between adjacent frames is not limited to the above, and corresponds to the boundary between adjacent data according to the data collection order.

図7は、一実施形態におけるフレームと部分k空間データとを対応付けた対応表を示す図である。例えば、図7に示すように、対応表700は、第1フレームと第1の部分k空間データとが対応付けられ、第2フレームと第2の部分k空間データとが対応付けられ、第3フレームと第3の部分k空間データとが対応付けられている。尚、対応表700として、ルックアップテーブル(Look Up Table;LUT)が用いられてもよい。 FIG. 7 is a diagram showing a correspondence table that associates frames with partial k-space data in one embodiment. For example, as shown in FIG. 7, the correspondence table 700 associates the first frame with the first partial k-space data, associates the second frame with the second partial k-space data, and associates the third partial k-space data with the third frame. A frame is associated with the third partial k-space data. A Look Up Table (LUT) may be used as the correspondence table 700 .

インタフェース123は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける回路を有する。インタフェース123は、例えば、マウスなどのポインティングデバイス、あるいはキーボードなどの入力デバイスに関する回路を有する。なお、インタフェース123が有する回路は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品に関する回路に限定されない。例えば、インタフェース123は、MRI装置100とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を種々の回路へ出力するような電気信号の処理回路を有していてもよい。 The interface 123 has a circuit for receiving various instructions and information input from the operator. The interface 123 has circuitry relating to, for example, a pointing device such as a mouse, or an input device such as a keyboard. Note that the circuits included in the interface 123 are not limited to circuits related to physical operation parts such as a mouse and keyboard. For example, the interface 123 receives an electric signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the MRI apparatus 100, and an electric signal processing circuit that outputs the received electric signal to various circuits. may have

ディスプレイ125は、処理回路129におけるシステム制御機能129aによる制御のもとで、画像生成機能129bにより生成された各種MR画像、撮像および画像処理に関する各種情報などを表示する。ディスプレイ125は、例えば、CRTディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイ、プラズマディスプレイ、または当技術分野で知られている他の任意のディスプレイ、モニタなどの表示デバイスである。 The display 125 displays various MR images generated by the image generation function 129b and various information on imaging and image processing under the control of the system control function 129a in the processing circuit 129. FIG. Display 125 is a display device such as, for example, a CRT display, liquid crystal display, organic EL display, LED display, plasma display, or any other display or monitor known in the art.

記憶装置127は、画像生成機能129bを介してk空間に充填されたMRデータ、画像生成機能129bにより生成された画像データなどを記憶する。記憶装置127は、各種撮像プロトコル、撮像プロトコルを規定する複数の撮像パラメータを含む撮像条件などを記憶する。記憶装置127は、処理回路129で実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。 The storage device 127 stores MR data filled in the k-space via the image generation function 129b, image data generated by the image generation function 129b, and the like. The storage device 127 stores various imaging protocols, imaging conditions including a plurality of imaging parameters defining the imaging protocols, and the like. The storage device 127 stores programs corresponding to various functions executed by the processing circuit 129 .

また、記憶装置127は、複数のフレーム各々に対応付けられた複数のスポークの組合せを記憶してもよい。具体的には、記憶装置127は、フレームと部分k空間データとを対応付けた対応表を記憶する。 The storage device 127 may also store a combination of spokes associated with each of the frames. Specifically, the storage device 127 stores a correspondence table that associates frames with partial k-space data.

記憶装置127は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスクドライブ(hard disk drive)、ソリッドステートドライブ(solid state drive)、光ディスクなどである。また、記憶装置127は、CD-ROMドライブやDVDドライブ、フラッシュメモリなどの可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置などであってもよい。 The storage device 127 is, for example, a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory device such as a flash memory, a hard disk drive, a solid state drive, an optical disk, or the like. Also, the storage device 127 may be a drive device that reads and writes various information from and to a portable storage medium such as a CD-ROM drive, a DVD drive, and a flash memory.

処理回路129は、ハードウェア資源として、図示していないプロセッサ、ROM(Read-Only Memory)やRAMなどのメモリなどを有し、MRI装置100を制御する。処理回路129は、システム制御機能129a、画像生成機能129b、参照k空間データ生成機能129c、参照部分k空間データ生成機能129d、差分k空間データ生成機能129e、再構成機能129f、および合成画像生成機能129gを有する。システム制御機能129a、画像生成機能129b、参照k空間データ生成機能129c、参照部分k空間データ生成機能129d、差分k空間データ生成機能129e、再構成機能129f、および合成画像生成機能129gにて行われる各種機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶装置127へ記憶されている。処理回路129は、これら各種機能に対応するプログラムを記憶装置127から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路129は、図1の処理回路129内に示された複数の機能などを有することになる。 The processing circuit 129 has hardware resources such as a processor (not shown) and memories such as ROM (Read-Only Memory) and RAM, and controls the MRI apparatus 100 . The processing circuit 129 has a system control function 129a, an image generation function 129b, a reference k-space data generation function 129c, a reference partial k-space data generation function 129d, a differential k-space data generation function 129e, a reconstruction function 129f, and a composite image generation function. It has 129g. Performed by the system control function 129a, the image generation function 129b, the reference k-space data generation function 129c, the reference partial k-space data generation function 129d, the difference k-space data generation function 129e, the reconstruction function 129f, and the composite image generation function 129g. Various functions are stored in the storage device 127 in the form of programs executable by a computer. The processing circuit 129 is a processor that reads programs corresponding to these various functions from the storage device 127 and executes them, thereby implementing functions corresponding to each program. In other words, the processing circuit 129 in a state where each program is read has a plurality of functions shown in the processing circuit 129 of FIG.

なお、図1においては単一の処理回路129にて前述の各種機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとして構わない。換言すると、前述の各種機能がプログラムとして構成され、一つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。 In FIG. 1, it is assumed that the single processing circuit 129 implements the various functions described above, but the functions may be implemented by a plurality of independent processors executing programs. In other words, the various functions described above may be configured as programs, and one processing circuit may execute each program, or a specific function may be implemented in a dedicated, independent program execution circuit. good too.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))などの回路を意味する。 The term "processor" used in the above description includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, a simple Circuits such as Simple Programmable Logic Devices (SPLDs), Complex Programmable Logic Devices (CPLDs), and Field Programmable Gate Arrays (FPGAs).

プロセッサは、記憶装置127に保存されたプログラムを読み出し実行することで各種機能を実現する。なお、記憶装置127にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、寝台制御回路109、送信回路113、受信回路119、撮像制御回路121なども同様に、上記プロセッサなどの電子回路により構成される。また、処理回路129が有するシステム制御機能129a、画像生成機能129b、参照k空間データ生成機能129c、参照部分k空間データ生成機能129d、差分k空間データ生成機能129e、再構成機能129f、および合成画像生成機能129gは、それぞれシステム制御部、画像生成部、逆変換部、生成部、差分部、再構成部、および合成部の一例である。 The processor implements various functions by reading and executing programs stored in the storage device 127 . Note that instead of storing the program in the storage device 127, the program may be configured to be directly installed in the circuit of the processor. In this case, the processor implements its functions by reading and executing the program embedded in the circuit. The bed control circuit 109, the transmission circuit 113, the reception circuit 119, the imaging control circuit 121, and the like are similarly configured by electronic circuits such as the processor. The processing circuit 129 also has a system control function 129a, an image generation function 129b, a reference k-space data generation function 129c, a reference portion k-space data generation function 129d, a difference k-space data generation function 129e, a reconstruction function 129f, and a composite image. The generation function 129g is an example of a system control unit, an image generation unit, an inverse transformation unit, a generation unit, a difference unit, a reconstruction unit, and a synthesis unit, respectively.

処理回路129は、システム制御機能129aにより、MRI装置100を制御する。具体的には、処理回路129は、記憶装置127に記憶されているシステム制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開されたシステム制御プログラムに従ってMRI装置100の各回路を制御する。例えば、処理回路129は、システム制御機能129aにより、インタフェース123を介して操作者から入力される撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを記憶装置127から読み出す。なお、処理回路129は、撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを生成してもよい。処理回路129は、撮像プロトコルを撮像制御回路121に送信し、被検体Pに対する撮像を制御する。 The processing circuitry 129 controls the MRI apparatus 100 with a system control function 129a. Specifically, the processing circuit 129 reads out the system control program stored in the storage device 127, expands it on the memory, and controls each circuit of the MRI apparatus 100 according to the expanded system control program. For example, the processing circuit 129 reads the imaging protocol from the storage device 127 based on the imaging conditions input by the operator via the interface 123 using the system control function 129a. Note that the processing circuitry 129 may generate an imaging protocol based on imaging conditions. The processing circuit 129 transmits an imaging protocol to the imaging control circuit 121 and controls imaging of the subject P. FIG.

処理回路129は、画像生成機能129bにより、MRデータをk空間に充填する。処理回路129は、k空間に充填されたMRデータに対して例えばフーリエ変換などを行うことにより、MR画像を生成する。MR画像は、例えば、被検体Pに関する形態画像に対応する。処理回路129は、MR画像を、ディスプレイ125や記憶装置127に出力する。 The processing circuitry 129 fills the k-space with MR data by means of an image generation function 129b. The processing circuit 129 generates an MR image by performing, for example, Fourier transform on the MR data filled in the k-space. The MR image corresponds to a morphological image of the subject P, for example. The processing circuit 129 outputs the MR image to the display 125 and storage device 127 .

処理回路129は、参照k空間データ生成機能129cにより、参照画像に対して再構成処理の逆変換を適用することによって参照k空間データを生成する。再構成処理の逆変換は、例えば、参照画像からk空間データをシミュレートして生成することに相当する。ラジアルスキャンによって得られるk空間データをシミュレートする場合、例えば、参照画像に対してNDFT、或いはNFFTを用いることによってk空間データを生成する。参照画像は、再構成機能129fによって生成されるが、画像生成機能129bによって生成されてもよい。 The processing circuit 129 generates reference k-space data by applying the inverse transformation of the reconstruction processing to the reference image using the reference k-space data generation function 129c. The inverse transformation of reconstruction processing corresponds to, for example, simulating and generating k-space data from a reference image. When simulating k-space data obtained by radial scanning, for example, k-space data is generated by using NDFT or NFFT on a reference image. The reference image is generated by reconstruction function 129f, but may also be generated by image generation function 129b.

参照画像は、例えば、複数のフレームに対応する複数の部分k空間データを全て統合したk空間データに関する画像である。複数のフレームは、例えば、予め設定されたフレーム総数の動画像を作成するための全てのフレームである。全てのフレームは、例えば、フレーム毎にそれぞれ異なる複数のスポークから取得されたk空間データに対応する。 A reference image is, for example, an image relating to k-space data obtained by integrating all of a plurality of partial k-space data corresponding to a plurality of frames. The plurality of frames are, for example, all frames for creating a moving image of a preset total number of frames. Every frame corresponds, for example, to k-space data acquired from different spokes for each frame.

また、参照画像は、複数のフレームに対応する複数の部分k空間データのうちの少なくとも二つ以上のデータを統合したk空間データに関する画像でもよい。また、参照画像は、複数のフレームに対応する複数の部分k空間データを収集する前後のどちらかに収集したk空間データに関する画像でもよい。また、参照画像は、造影検査前、或いは造影検査後に収集したk空間データに関する画像でもよい。 Also, the reference image may be an image related to k-space data obtained by integrating at least two pieces of partial k-space data corresponding to a plurality of frames. Also, the reference image may be an image relating to k-space data acquired either before or after acquiring a plurality of partial k-space data corresponding to a plurality of frames. Also, the reference image may be an image relating to k-space data acquired before or after a contrast examination.

処理回路129は、参照部分k空間データ生成機能129dにより、k空間におけるデータの充填位置が異なり時系列に沿った複数のフレームに関する複数の部分k空間データにそれぞれ対応するように、充填位置と参照k空間データとに基づいて複数の参照部分k空間データを生成する。具体的には、処理回路129は、参照k空間データから充填位置にそれぞれ対応するk空間軌跡を抽出することによって複数の参照部分k空間データを生成する。 The processing circuit 129 uses a reference partial k-space data generation function 129d to generate filling positions and reference data so that the data filling positions in the k-space are different and correspond to a plurality of partial k-space data relating to a plurality of frames along the time series. A plurality of reference partial k-space data are generated based on the k-space data. Specifically, processing circuitry 129 generates a plurality of reference partial k-space data by extracting k-space trajectories respectively corresponding to fill locations from the reference k-space data.

処理回路129は、差分k空間データ生成機能129eにより、複数の部分k空間データと複数の参照k空間データとの差分を複数のフレームの各々に対して実行することによって複数の差分k空間データを生成する。 The processing circuit 129 generates a plurality of differential k-space data by executing a difference between a plurality of partial k-space data and a plurality of reference k-space data for each of a plurality of frames by a differential k-space data generation function 129e. Generate.

処理回路129は、再構成機能129fにより、複数の差分k空間データに対して再構成処理をそれぞれ適用することによって複数の差分画像を生成する。また、処理回路129は、再構成機能129fにより、複数のフレーム間の相関性を再構成処理に導入することによって複数の差分画像を生成してもよい。尚、複数のフレーム間の相関性とは、例えば、時間方向の連続性を考慮した圧縮センシングに相当する。 The processing circuit 129 generates a plurality of difference images by applying a reconstruction process to each of the plurality of difference k-space data by the reconstruction function 129f. The processing circuit 129 may also generate a plurality of difference images by introducing correlations between a plurality of frames into the reconstruction process by the reconstruction function 129f. Note that the correlation between a plurality of frames corresponds to, for example, compressed sensing that considers continuity in the time direction.

また、処理回路129は、再構成機能129fにより、k空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を生成してもよい。具体的には、処理回路129は、複数の部分k空間データを全て統合したk空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を生成する。ラジアルスキャンによって得られるk空間データに対して再構成処理を適用する場合、例えば、参照画像に対してNDFT、或いはNFFTおよび圧縮センシングを用いることによって参照画像を生成する。 The processing circuitry 129 may also generate a reference image by applying reconstruction processing to the k-space data using the reconstruction function 129f. Specifically, the processing circuit 129 generates a reference image by applying reconstruction processing to k-space data obtained by integrating all of the plurality of partial k-space data. When applying reconstruction processing to k-space data obtained by radial scanning, a reference image is generated by using, for example, NDFT or NFFT and compressed sensing on the reference image.

また、処理回路129は、再構成機能129fにより、複数の部分k空間データのうちの少なくともN(N=2)以上のデータを統合したk空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を生成してもよい。上記Nの値は、再構成処理後の参照画像の画質がある程度担保されるように設定される。例えば、処理回路129は、参照画像におけるノイズレベルが閾値を下回ったことを契機として、上記Nの値を決定してもよい。 In addition, the processing circuit 129 uses the reconstruction function 129f to apply reconstruction processing to k-space data obtained by integrating at least N (N=2) or more of the plurality of partial k-space data. An image may be generated. The value of N is set so that the image quality of the reference image after reconstruction processing is ensured to some extent. For example, the processing circuitry 129 may determine the value of N when the noise level in the reference image falls below a threshold.

また、処理回路129は、再構成機能129fにより、複数の部分k空間データを収集する前に収集したk空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を生成してもよいし、複数の部分k空間データを収集した後に収集したk空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を生成してもよい。 Further, the processing circuit 129 may generate a reference image by applying reconstruction processing to the k-space data acquired before acquiring the plurality of partial k-space data by the reconstruction function 129f, A reference image may be generated by applying a reconstruction process to the acquired k-space data after acquiring a plurality of partial k-space data.

また、処理回路129は、再構成機能129fにより、造影検査前、或いは造影検査後に収集したk空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を作成してもよい。例えば、造影検査前に収集したk空間データに関する参照画像は、造影検査における時系列の前半のフレームを作成する際に用いられる。また、造影検査後に収集したk空間データに関する参照画像は、造影検査における時系列の後半のフレームを作成する際に用いられる。 In addition, the processing circuit 129 may create a reference image by applying reconstruction processing to k-space data acquired before or after a contrast examination using the reconstruction function 129f. For example, a reference image for k-space data acquired before a contrast-enhanced exam is used to create the first half of the time-series frames in the contrast-enhanced exam. In addition, the reference image related to the k-space data acquired after the contrast examination is used when creating the latter half of the time-series frames in the contrast examination.

処理回路129は、合成画像生成機能129gにより、参照画像と複数の差分画像の各々とを合成することによって複数の合成画像を生成する。具体的には、処理回路129は、参照画像と複数の差分画像の各々とを単純加算することによって複数の合成画像を生成する。単純加算とは、例えば、複数の画像において同一の画素位置における画素値を足しあわせることに相当する。 The processing circuit 129 generates a plurality of synthesized images by synthesizing the reference image and each of the plurality of difference images using a synthesized image generation function 129g. Specifically, processing circuitry 129 generates a plurality of composite images by simply adding the reference image and each of the plurality of difference images. Simple addition corresponds to, for example, adding pixel values at the same pixel position in a plurality of images.

図8は、一実施形態における処理回路にて実行される処理を示すフローチャートである。図8の処理は、例えば、ユーザなどにより差分再構成処理の開始指示が入力されることを契機として、処理回路129が差分再構成処理に関するプログラムを実行することにより開始される。 FIG. 8 is a flowchart illustrating processing performed by processing circuitry in one embodiment. The processing in FIG. 8 is started by the processing circuit 129 executing a program relating to the differential reconstruction processing, for example, when a user or the like inputs an instruction to start the differential reconstruction processing.

差分再構成処理とは、取得した時系列のk空間データから参照画像に基づいた参照k空間データを引いた差分k空間データに対して再構成処理を適用して差分画像を生成し、差分画像に参照画像を加えて再構成画像を生成する処理である。差分再構成処理を行うことによって、時系列のk空間データをそのまま再構成するよりも、差分k空間データを再構成することによって、再構成画像の高画質化が期待できる。 In the differential reconstruction process, a differential image is generated by applying a reconstruction process to differential k-space data obtained by subtracting reference k-space data based on a reference image from acquired time-series k-space data, and generating a differential image. This is a process of generating a reconstructed image by adding a reference image to . By performing the differential reconstruction process, it is expected that the reconstructed image will have a higher image quality by reconstructing the differential k-space data than by reconstructing the time-series k-space data as it is.

なお、以下では、複数のフレームの各々に対応する部分k空間データが撮像制御回路121によって事前に取得されているものとして説明を行う。 In the following description, it is assumed that partial k-space data corresponding to each of a plurality of frames is acquired in advance by the imaging control circuit 121. FIG.

(ステップS801)
処理回路129は、参照k空間データ生成機能129cにより、参照画像に対して再構成処理の逆変換を適用することによって参照k空間データを生成する。
(Step S801)
The processing circuit 129 generates reference k-space data by applying the inverse transformation of the reconstruction processing to the reference image using the reference k-space data generation function 129c.

(ステップS802)
処理回路129は、参照部分k空間データ生成機能129dにより、k空間におけるデータの充填位置が異なり時系列に沿った複数のフレームに関する複数の部分k空間データにそれぞれ対応するように、充填位置と参照k空間データとに基づいて複数の参照部分k空間データを生成する。
(Step S802)
The processing circuit 129 uses a reference partial k-space data generation function 129d to generate filling positions and reference data so that the data filling positions in the k-space are different and correspond to a plurality of partial k-space data relating to a plurality of frames along the time series. A plurality of reference partial k-space data are generated based on the k-space data.

(ステップS803)
処理回路129は、差分k空間データ生成機能129eにより、複数の部分k空間データと複数の参照k空間データとの差分を複数のフレームの各々に対して実行することによって複数の差分k空間データを生成する。
(Step S803)
The processing circuit 129 generates a plurality of differential k-space data by executing a difference between a plurality of partial k-space data and a plurality of reference k-space data for each of a plurality of frames by a differential k-space data generation function 129e. Generate.

(ステップS804)
処理回路129は、再構成機能129fにより、複数の差分k空間データに対して再構成処理をそれぞれ適用することによって複数の差分画像を生成する。
(Step S804)
The processing circuit 129 generates a plurality of difference images by applying a reconstruction process to each of the plurality of difference k-space data by the reconstruction function 129f.

(ステップS805)
処理回路129は、合成画像生成機能129gにより、参照画像と複数の差分画像の各々とを合成することによって複数の合成画像を生成する。
(Step S805)
The processing circuit 129 generates a plurality of synthesized images by synthesizing the reference image and each of the plurality of difference images using a synthesized image generation function 129g.

図9は、一実施形態における再構成処理の具体例を示す図である。尚、図9では、複数の部分k空間データ910を全て統合したk空間データ920から参照画像930を生成しているが、これに限定されない。また、PIを用いる場合、複数の受信コイル毎に図9に示す再構成処理が行われる。 FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of reconstruction processing in one embodiment. In FIG. 9, the reference image 930 is generated from the k-space data 920 obtained by integrating all of the partial k-space data 910, but the present invention is not limited to this. Also, when PI is used, the reconstruction processing shown in FIG. 9 is performed for each of a plurality of receiving coils.

撮像制御回路121は、複数の部分k空間データ910を取得する。複数の部分k空間データ910は、第1の部分k空間データ911と、第2の部分k空間データ912と、第3の部分k空間データ913とを含む。複数の部分k空間データ910の各々は、k空間におけるデータの充填位置がそれぞれ異なっている。 The imaging control circuit 121 acquires a plurality of partial k-space data 910 . Plurality of partial k-space data 910 includes first partial k-space data 911 , second partial k-space data 912 , and third partial k-space data 913 . Each of the plurality of partial k-space data 910 has a different data filling position in the k-space.

処理回路129は、再構成機能129fにより、k空間データ920に対して再構成処理を適用することによって参照画像930を生成する。 Processing circuitry 129 generates reference image 930 by applying reconstruction processing to k-space data 920 by reconstruction function 129f.

処理回路129は、参照k空間データ生成機能129cにより、参照画像930に対して再構成処理の逆変換を適用することによって参照k空間データ940を生成する。 The processing circuit 129 generates the reference k-space data 940 by applying the inverse transformation of the reconstruction processing to the reference image 930 by the reference k-space data generation function 129c.

処理回路129は、参照部分k空間データ生成機能129dにより、時系列に沿った複数のフレームに関する第1の部分k空間データ911、第2の部分k空間データ912、および第3の部分k空間データ913にそれぞれ対応するように、充填位置と参照k空間データ940とに基づいて複数の参照部分k空間データ950を生成する。 The processing circuit 129 generates first partial k-space data 911, second partial k-space data 912, and third partial k-space data regarding a plurality of frames in time series by a reference partial k-space data generation function 129d. A plurality of reference partial k-space data 950 are generated based on the fill positions and the reference k-space data 940 , each corresponding to 913 .

充填位置は、例えば、図7に示した対応表700を参照することにより、任意のフレームに対応するスポークの組合せを取得することによって特定することができる。複数の参照部分k空間データ950は、第1の参照部分k空間データ951と、第2の参照部分k空間データ952と、第3の参照部分k空間データ953とを含む。 The filling position can be specified, for example, by obtaining the spoke combination corresponding to an arbitrary frame by referring to the correspondence table 700 shown in FIG. The plurality of reference portion k-space data 950 includes first reference portion k-space data 951 , second reference portion k-space data 952 and third reference portion k-space data 953 .

処理回路129は、差分k空間データ生成機能129eにより、複数の部分k空間データ910と複数の参照部分k空間データ950との差分を複数のフレームの各々に対して実行することによって複数の差分k空間データ960を生成する。 The processing circuit 129 generates a plurality of differential k-space data by executing the difference between the plurality of partial k-space data 910 and the plurality of reference partial k-space data 950 for each of the plurality of frames by the differential k-space data generation function 129e. Spatial data 960 is generated.

具体的には、処理回路129は、第1フレームに関する第1の部分k空間データ911と第1の参照部分k空間データ951との差分である第1の差分k空間データ961を生成する。処理回路129は、第2フレームに関する第2の部分k空間データ912と第2の参照部分k空間データ952との差分である第2の差分k空間データ962を生成する。処理回路129は、第3フレームに関する第3の部分k空間データ913と第3の参照部分k空間データ953との差分である第3の差分k空間データ963を生成する。 Specifically, processing circuitry 129 generates first differential k-space data 961 that is the difference between first partial k-space data 911 and first reference partial k-space data 951 for the first frame. Processing circuitry 129 produces second differential k-space data 962 that is the difference between second partial k-space data 912 and second reference partial k-space data 952 for the second frame. Processing circuitry 129 produces third differential k-space data 963 that is the difference between third partial k-space data 913 and third reference partial k-space data 953 for the third frame.

処理回路129は、再構成機能129fにより、複数の差分k空間データ960に対して再構成処理をそれぞれ適用することによって複数の差分画像970を生成する。 The processing circuit 129 generates a plurality of differential images 970 by applying reconstruction processing to the plurality of differential k-space data 960 by the reconstruction function 129f.

具体的には、処理回路129は、第1の差分k空間データ961に対して再構成処理を適用することによって第1の差分画像971を生成する。処理回路129は、第2の差分k空間データ962に対して再構成処理を適用することによって第2の差分画像972を生成する。処理回路129は、第3の差分k空間データ963に対して再構成処理を適用することによって第3の差分画像973を生成する。 Specifically, processing circuitry 129 generates first difference image 971 by applying a reconstruction process to first difference k-space data 961 . Processing circuitry 129 generates second difference image 972 by applying a reconstruction process to second difference k-space data 962 . Processing circuitry 129 generates third difference image 973 by applying a reconstruction process to third difference k-space data 963 .

処理回路129は、合成画像生成機能129gにより、参照画像930と複数の差分画像970の各々とを合成することによって複数の合成画像980を生成する。 The processing circuit 129 generates a plurality of synthesized images 980 by synthesizing the reference image 930 and each of the plurality of difference images 970 using the synthesized image generation function 129g.

具体的には、処理回路129は、参照画像930と第1の差分画像971とを合成する事によって第1の合成画像981を生成する。処理回路129は、参照画像930と第2の差分画像972とを合成する事によって第2の合成画像982を生成する。処理回路129は、参照画像930と第3の差分画像973とを合成する事によって第3の合成画像983を生成する。 Specifically, the processing circuit 129 generates a first synthetic image 981 by synthesizing the reference image 930 and the first difference image 971 . Processing circuitry 129 generates second composite image 982 by combining reference image 930 and second difference image 972 . Processing circuitry 129 generates third composite image 983 by combining reference image 930 and third difference image 973 .

以上説明したように一実施形態によれば、MRI装置は、参照画像に対して再構成処理の逆変換を適用することによって参照k空間データを生成し、k空間における充填位置が異なり時系列に沿った複数のフレームに関する複数の部分k空間データにそれぞれ対応するように、充填位置と参照k空間データとに基づいて複数の参照部分k空間データを生成する。そして、MRI装置は、複数の部分k空間データと複数の参照k空間データとの差分を複数のフレームの各々に対して実行することによって複数の差分k空間データを生成し、複数の差分k空間データに対して再構成処理をそれぞれ適用することによって複数の差分画像を生成し、参照画像と複数の差分画像の各々とを合成することによって複数の合成画像を生成する。従って、MRI装置は、部分k空間データよりもデータ収集量の小さい差分k空間データに対して再構成処理を適用するため、再構成処理における繰り返し演算の収束に必要な演算回数を低減させることが期待できる。また、MRI装置は、参照画像と差分画像とを合成することで、部分k空間データに対してそのまま再構成処理を適用するよりも、少ない繰り返し回数で再構成した画像の画質を向上させることが期待できる。 As described above, according to one embodiment, the MRI apparatus generates reference k-space data by applying the inverse transformation of the reconstruction process to the reference image, and the filling positions in the k-space are different and chronologically. A plurality of reference partial k-space data are generated based on the fill positions and the reference k-space data to respectively correspond to a plurality of partial k-space data for a plurality of frames along the method. Then, the MRI apparatus generates a plurality of differential k-space data by performing differences between the plurality of partial k-space data and the plurality of reference k-space data for each of the plurality of frames, and generates a plurality of differential k-space data. A plurality of difference images are generated by applying reconstruction processing to the data, respectively, and a plurality of synthesized images are generated by synthesizing the reference image and each of the plurality of difference images. Therefore, since the MRI apparatus applies the reconstruction processing to the difference k-space data whose data acquisition amount is smaller than that of the partial k-space data, it is possible to reduce the number of computations required for convergence of iterative computations in the reconstruction processing. I can expect it. In addition, by synthesizing the reference image and the difference image, the MRI apparatus can improve the image quality of the reconstructed image with a smaller number of iterations than by applying the reconstruction process directly to the partial k-space data. I can expect it.

また、一実施形態によれば、MRI装置は、参照k空間データから充填位置にそれぞれ対応するk空間軌跡を抽出することによって複数の参照部分k空間データを生成する。即ち、MRI装置は、部分k空間データの充填位置に対応したk空間データを取得することができる。 Also, according to one embodiment, the MRI apparatus generates a plurality of reference partial k-space data by extracting k-space trajectories respectively corresponding to filling positions from the reference k-space data. That is, the MRI apparatus can acquire k-space data corresponding to the filling position of the partial k-space data.

また、一実施形態によれば、MRI装置は、複数の部分k空間データを全て統合したk空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を生成する。即ち、MRI装置は、ナイキストレートに近い参照画像を取得することができる。 Also, according to one embodiment, the MRI apparatus generates a reference image by applying reconstruction processing to k-space data obtained by integrating all of a plurality of partial k-space data. That is, the MRI apparatus can obtain a reference image close to the Nyquist rate.

また、一実施形態によれば、MRI装置は、複数の部分k空間データのうちの少なくとも二つ以上のデータを統合したk空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を生成する。即ち、MRI装置は、複数の部分k空間データを全て取得する時間を待たずに参照画像を取得することができる。 Further, according to one embodiment, the MRI apparatus generates a reference image by applying reconstruction processing to k-space data obtained by integrating at least two pieces of partial k-space data. . That is, the MRI apparatus can acquire the reference image without waiting for the time to acquire all of the partial k-space data.

また、一実施形態によれば、MRI装置は、複数の部分k空間データを収集する前に収集したk空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を生成する。即ち、MRI装置は、複数の部分k空間データに基づく参照画像を生成するよりも前に参照画像を取得することができる。 Also, according to one embodiment, the MRI apparatus generates a reference image by applying a reconstruction process to the acquired k-space data before acquiring the plurality of partial k-space data. That is, the MRI apparatus can acquire the reference image before generating the reference image based on the multiple partial k-space data.

また、一実施形態によれば、MRI装置は、複数の部分k空間データを収集した後に収集したk空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を生成する。即ち、MRI装置は、同一の撮影部位において異なるスキャンシーケンスに基づく参照画像を取得することができる。 Also, according to one embodiment, the MRI apparatus generates a reference image by applying a reconstruction process to the acquired k-space data after acquiring a plurality of partial k-space data. That is, the MRI apparatus can acquire reference images based on different scan sequences for the same imaging region.

また、一実施形態によれば、MRI装置は、造影検査前、或いは造影検査後に収集したk空間データに対して再構成処理を適用することによって参照画像を生成する。即ち、MRI装置は、同一の撮影部位において造影剤の影響を受けていない参照画像を取得することができる。 Also, according to one embodiment, the MRI apparatus generates a reference image by applying reconstruction processing to k-space data acquired before or after a contrast examination. That is, the MRI apparatus can obtain a reference image that is not affected by the contrast agent in the same imaging region.

よって、以上に説明した実施形態のMRI装置100によれば、制約された処理時間において磁気共鳴画像の画質を向上させることができる。 Therefore, according to the MRI apparatus 100 of the embodiment described above, it is possible to improve the image quality of the magnetic resonance image within the restricted processing time.

なお、一実施形態では、主にラジアルスキャンによって部分k空間データを収集することについて説明したが、これに限らない。例えば、複数のインタリーブを用いたスパイラルスキャンによって複数の部分k空間データを収集してもよい。インタリーブとは、例えば、スパイラルスキャンにおけるスパイラル状の収集ラインの一つに相当する。スパイラルスキャンを用いる場合、例えば、複数の部分k空間データのそれぞれは、一つのインタリーブによって収集されたk空間データとなる。また例えば、疑似ランダム生成された充填位置の収集ラインに基づくカーテシアンスキャンによって複数の部分k空間データの各々を収集してもよい。 It should be noted that, in one embodiment, acquisition of partial k-space data mainly by radial scanning has been described, but the present invention is not limited to this. For example, multiple partial k-space data may be acquired by spiral scanning with multiple interleaves. Interleaving corresponds to, for example, one of the spiral collection lines in spiral scanning. When using spiral scanning, for example, each of the plurality of partial k-space data becomes k-space data acquired by one interleaving. Also for example, each of the plurality of partial k-space data may be acquired by a Cartesian scan based on acquisition lines of pseudo-randomly generated fill locations.

(変形例)
一実施形態の変形例として、MRI装置100の差分再構成処理に関する技術的思想を処理装置131で実現する場合には、図1の構成図における破線内の構成要素を有するものとなる。このとき、インタフェース123は、例えば、ネットワークとの接続に使用される通信インタフェースに関する回路として機能し、部分k空間データなどを取得する。具体的には、インタフェース123はネットワークを介して、MRI装置から部分k空間データなどを取得する。本変形例において、インタフェース123は取得部の一例である。
(Modification)
As a modified example of one embodiment, when the technical concept of the differential reconstruction processing of the MRI apparatus 100 is realized by the processing apparatus 131, the configuration of FIG. At this time, the interface 123 functions, for example, as a circuit related to a communication interface used for connection with a network, and acquires partial k-space data and the like. Specifically, the interface 123 acquires partial k-space data and the like from the MRI apparatus via the network. In this modified example, the interface 123 is an example of an acquisition unit.

処理装置131において、処理回路129は、参照k空間データ生成機能129cにより、参照画像に対して再構成処理の逆変換を適用することによって参照k空間データを生成する。処理回路129は、参照部分k空間データ生成機能129dにより、k空間におけるデータの充填位置が異なり時系列に沿った複数のフレームに関する複数の部分k空間データにそれぞれ対応するように、充填位置と参照k空間データとに基づいて複数の参照部分k空間データを生成する。処理回路129は、差分k空間データ生成機能129eにより、複数の部分k空間データと複数の参照k空間データとの差分を複数のフレームの各々に対して実行することによって複数の差分k空間データを生成する。処理回路129は、再構成機能129fにより、複数の差分k空間データに対して再構成処理をそれぞれ適用することによって複数の差分画像を生成する。処理回路129は、合成画像生成機能129gにより、参照画像と複数の差分画像の各々とを合成することによって複数の合成画像を生成する。尚、処理装置131の処理回路129による差分再構成処理は、一実施形態の処理と同様のため、説明を省略する。 In the processing device 131, the processing circuit 129 generates reference k-space data by applying the inverse transformation of the reconstruction processing to the reference image using the reference k-space data generation function 129c. The processing circuit 129 uses a reference partial k-space data generation function 129d to generate filling positions and reference data so that the data filling positions in the k-space are different and correspond to a plurality of partial k-space data relating to a plurality of frames along the time series. A plurality of reference partial k-space data are generated based on the k-space data. The processing circuit 129 generates a plurality of differential k-space data by executing a difference between a plurality of partial k-space data and a plurality of reference k-space data for each of a plurality of frames by a differential k-space data generation function 129e. Generate. The processing circuit 129 generates a plurality of difference images by applying a reconstruction process to each of the plurality of difference k-space data by the reconstruction function 129f. The processing circuit 129 generates a plurality of synthesized images by synthesizing the reference image and each of the plurality of difference images using a synthesized image generation function 129g. Note that the differential reconstruction processing by the processing circuit 129 of the processing device 131 is the same as the processing in one embodiment, so the description is omitted.

以上に説明した変形例の処理装置131によれば、制約された処理時間において磁気共鳴画像の画質を向上させることができる。 According to the processing device 131 of the modified example described above, it is possible to improve the image quality of the magnetic resonance image within the restricted processing time.

以上に説明した実施形態のMRI装置100および変形例の処理装置131における動作は、医用画像処理方法として実行することができる。医用画像処理方法に関する効果は、前述の実施形態および変形例などにおける効果と同様なため、説明を省略する。 The operations of the MRI apparatus 100 of the embodiment and the processing apparatus 131 of the modified example described above can be executed as a medical image processing method. Effects related to the medical image processing method are the same as those in the above-described embodiment and modified examples, and thus description thereof is omitted.

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、制約された処理時間において磁気共鳴画像の画質を向上させることができる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to improve the image quality of magnetic resonance images in a limited processing time.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

100 磁気共鳴イメージング装置
101 静磁場磁石
103 傾斜磁場コイル
107 寝台
107a 天板
111 ボア
115 送信コイル
117 受信コイル
131 処理装置
200,920 k空間データ
300,911 第1の部分k空間データ
400,912 第2の部分k空間データ
500,913 第3の部分k空間データ
700 対応表
910 複数の部分k空間データ
930 参照画像
940 参照k空間データ
950 複数の参照部分k空間データ
951 第1の参照部分k空間データ
952 第2の参照部分k空間データ
953 第3の参照部分k空間データ
961 第1の差分k空間データ
962 第2の差分k空間データ
963 第3の差分k空間データ
971 第1の差分画像
972 第2の差分画像
973 第3の差分画像
981 第1の合成画像
982 第2の合成画像
983 第3の合成画像
100 magnetic resonance imaging apparatus 101 static magnetic field magnet 103 gradient magnetic field coil 107 bed 107a table top 111 bore 115 transmission coil 117 reception coil 131 processing device 200, 920 k-space data 300, 911 first partial k-space data 400, 912 second partial k-space data 500, 913 third partial k-space data 700 correspondence table 910 plural partial k-space data 930 reference image 940 reference k-space data 950 plural reference partial k-space data 951 first reference partial k-space data 952 Second reference partial k-space data 953 Third reference partial k-space data 961 First difference k-space data 962 Second difference k-space data 963 Third difference k-space data 971 First difference image 972 2 difference image 973 third difference image 981 first composite image 982 second composite image 983 third composite image

Claims (14)

参照画像に対して再構成処理の逆変換を適用することによって参照k空間データを生成する逆変換部と、
k空間におけるデータの充填位置が異なり時系列に沿った複数のフレームに関する複数の部分k空間データにそれぞれ対応するように、前記充填位置と前記参照k空間データとに基づいて複数の参照部分k空間データを生成する生成部と、
前記複数の部分k空間データと前記複数の参照部分k空間データとの差分を前記複数のフレームの各々に対して実行することによって複数の差分k空間データを生成する差分部と、
前記複数の差分k空間データに対して前記再構成処理をそれぞれ適用することによって複数の差分画像を生成する再構成部と、
前記参照画像と前記複数の差分画像の各々とを合成することによって複数の合成画像を生成する合成部と
を具備する、磁気共鳴イメージング装置。
an inverse transform unit that generates reference k-space data by applying the inverse transform of the reconstruction process to the reference image;
A plurality of reference partial k-spaces based on the filling positions and the reference k-space data so that data filling positions in the k-space are different and correspond to a plurality of partial k-space data relating to a plurality of frames along the time series. a generator that generates data;
a differentiator that generates a plurality of differential k-space data by performing a difference between the plurality of partial k-space data and the plurality of reference partial k-space data for each of the plurality of frames;
a reconstruction unit that generates a plurality of difference images by applying the reconstruction processing to the plurality of difference k-space data, respectively;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a synthesizing unit that generates a plurality of synthesized images by synthesizing the reference image and each of the plurality of difference images.
前記生成部は、前記参照k空間データから前記充填位置にそれぞれ対応するk空間軌跡を抽出することによって前記複数の参照部分k空間データを生成する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。 2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein said generator generates said plurality of partial reference k-space data by extracting k-space trajectories respectively corresponding to said filling positions from said reference k-space data. 前記再構成部は、前記複数の部分k空間データのうちの少なくとも二つ以上のデータを統合したk空間データに対して前記再構成処理を適用することによって前記参照画像を生成する、請求項1または請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。 2. The reconstruction unit generates the reference image by applying the reconstruction processing to k-space data obtained by integrating at least two pieces of the partial k-space data. Or the magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2. 前記参照k空間データは、前記複数の部分k空間データを収集する前に収集したk空間データである、請求項1または請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。 3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein said reference k-space data is k-space data acquired before acquiring said plurality of partial k-space data. 前記再構成部は、前記複数の部分k空間データを収集した後に収集したk空間データに対して前記再構成処理を適用することによって前記参照画像を生成する、請求項1または請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。 3. The reconstruction unit according to claim 1, wherein the reconstruction unit generates the reference image by applying the reconstruction processing to k-space data acquired after acquiring the plurality of partial k-space data. magnetic resonance imaging equipment. 前記再構成部は、造影検査前、或いは造影検査後に収集したk空間データに対して再構成処理を適用することによって前記参照画像を生成する、請求項1または請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。 3. Magnetic resonance imaging according to claim 1, wherein said reconstruction unit generates said reference image by applying reconstruction processing to k-space data acquired before or after a contrast examination. Device. 前記複数の部分k空間データを取得する取得部
を更に具備し、
前記取得部は、ラジアルスキャンを行って前記複数の部分k空間データを取得する、請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
an acquisition unit that acquires the plurality of partial k-space data,
7. The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein said acquisition unit performs radial scanning to acquire said plurality of partial k-space data.
前記複数の部分k空間データを取得する取得部
を更に具備し、
前記取得部は、スパイラルスキャンを行って前記複数の部分k空間データを取得する、請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
an acquisition unit that acquires the plurality of partial k-space data,
7. The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein said acquisition unit performs spiral scanning to acquire said plurality of partial k-space data.
前記複数の部分k空間データを取得する取得部
を更に具備し、
前記取得部は、カーテシアンスキャンを行って前記複数の部分k空間データを取得する、請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
an acquisition unit that acquires the plurality of partial k-space data,
7. The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein said acquisition unit performs Cartesian scanning to acquire said plurality of partial k-space data.
前記再構成部は、前記複数のフレーム間の相関性を前記再構成処理に導入することによって前記複数の差分画像を生成する、請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 10. The magnetic field according to any one of claims 1 to 9 , wherein the reconstruction unit generates the plurality of difference images by introducing correlations between the plurality of frames into the reconstruction process. Resonance imaging device. 前記相関性は圧縮センシングである、請求項10に記載の磁気共鳴イメージング装置。 11. The magnetic resonance imaging apparatus of claim 10 , wherein said correlation is compression sensing. 前記合成部は、前記参照画像と前記複数の差分画像の各々とを単純加算することによって前記複数の合成画像を生成する、請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 12. The magnetic resonance according to any one of claims 1 to 11 , wherein said synthesizing unit generates said plurality of synthesized images by simply adding said reference image and each of said plurality of difference images. imaging device. 参照画像に対して再構成処理の逆変換を適用することによって参照k空間データを生成する逆変換部と、
k空間におけるデータの充填位置が異なり時系列に沿った複数のフレームに関する複数の部分k空間データにそれぞれ対応するように、前記充填位置と前記参照k空間データとに基づいて複数の参照部分k空間データを生成する生成部と、
前記複数の部分k空間データと前記複数の参照部分k空間データとの差分を前記複数のフレームの各々に対して実行することによって複数の差分k空間データを生成する差分部と、
前記複数の差分k空間データに対して前記再構成処理をそれぞれ適用することによって複数の差分画像を生成する再構成部と、
前記参照画像と前記複数の差分画像の各々とを合成することによって複数の合成画像を生成する合成部と
を具備する、処理装置。
an inverse transform unit that generates reference k-space data by applying the inverse transform of the reconstruction process to the reference image;
A plurality of reference partial k-spaces based on the filling positions and the reference k-space data so that data filling positions in the k-space are different and correspond to a plurality of partial k-space data relating to a plurality of frames along the time series. a generator that generates data;
a differentiator that generates a plurality of differential k-space data by performing a difference between the plurality of partial k-space data and the plurality of reference partial k-space data for each of the plurality of frames;
a reconstruction unit that generates a plurality of difference images by applying the reconstruction processing to the plurality of difference k-space data, respectively;
a synthesizing unit that generates a plurality of synthetic images by synthesizing the reference image and each of the plurality of difference images.
参照画像に対して再構成処理の逆変換を適用することによって参照k空間データを生成することと、
k空間におけるデータの充填位置が異なり時系列に沿った複数のフレームに関する複数の部分k空間データにそれぞれ対応するように、前記充填位置と前記参照k空間データとに基づいて複数の参照部分k空間データを生成することと、
前記複数の部分k空間データと前記複数の参照部分k空間データとの差分を前記複数のフレームの各々に対して実行することによって複数の差分k空間データを生成することと、
前記複数の差分k空間データに対して前記再構成処理をそれぞれ適用することによって複数の差分画像を生成することと、
前記参照画像と前記複数の差分画像の各々とを合成することによって複数の合成画像を生成することと
を具備する、医用画像処理方法。
generating reference k-space data by applying the inverse transform of the reconstruction process to the reference image;
A plurality of reference partial k-spaces based on the filling positions and the reference k-space data so that data filling positions in the k-space are different and correspond to a plurality of partial k-space data relating to a plurality of frames along the time series. generating data;
generating a plurality of differential k-space data by performing a difference between the plurality of partial k-space data and the plurality of reference partial k-space data for each of the plurality of frames;
generating a plurality of difference images by respectively applying the reconstruction processing to the plurality of difference k-space data;
Generating a plurality of synthesized images by synthesizing the reference image and each of the plurality of difference images.
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